DE102011052485B4 - Lamp for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Leuchte für ein Fahrzeug enthaltend ein Gehäuse (1) mit einer Öffnung (2), eine in dem Gehäuse (1) angeordnete Lichtquelle (5) zum Ausstrahlen eines Lichtbündels, einen der Lichtquelle (5) zugeordneten ersten Optikkörper (10) zum Formen des von der Lichtquelle (5) ausgestrahlten Lichtbündels und eine die Öffnung (2) des Gehäuses (1) abdeckende Abschlussscheibe (3), durch die hindurch das Lichtbündel in eine Hauptabstrahlrichtung abgestrahlt wird, dass in dem Gehäuse (1) ein erster Funktionsraum (8) und ein zweiter Funktionsraum (9) gebildet sind, wobei der erste Funktionsraum (8) und der zweite Funktionsraum (9) durch eine wenigstens abschnittsweise für das Lichtbündel undurchlässige Wandung (7) voneinander getrennt sind, wobei der erste Funktionsraum (8) als ein die Lichtquelle (5) aufweisender Lichterzeugungsraum (8) ausgebildet ist und wobei der zweite Funktionsraum (9) als ein zumindest abschnittsweise von der Abschlussscheibe (3) begrenzter Lichtverteilraum (9) ausgebildet ist, dem ein beabstandet zu dem ersten Optikkörper (10) vorgesehenes Optikelement (6) zugeordnet ist, welches zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung das von dem ersten Optikkörper (10) geformte Lichtbündel streut, wobei das Optikelement (6) als ein dreidimensionaler zweiter Optikkörper (6) ausgebildet ist, welcher innerhalb des durch das Gehäuse (1), die Wandung (7) und die Abschlussscheibe (3) begrenzten Lichtverteilraums (9) angeordnet ist, und wobei der erste Optikkörper (10) und der zweite Optikkörper (6) in Größe und Form korrespondierend ausgebildet sind und wobei das vom ersten Optikkörper (10) abgestrahlte Lichtbündel vollständig auf den zweiten Optikkörper (6) trifft und diesen beleuchtet, und wobei der erste Optikkörper (10) als ein erster Teil der Wandung (7) ausgebildet ist, wobei der erste Optikkörper (10) von einer Blende (11) gehalten wird, die den ersten Optikkörper (10) zumindest abschnittsweise umgibt und die als ein weiterer Teil der Wandung (7) ausgebildet ist.Lamp for a vehicle containing a housing (1) with an opening (2), a light source (5) arranged in the housing (1) for emitting a light beam, a first optical body (10) assigned to the light source (5) for shaping the the light beam emitted by the light source (5) and a cover plate (3) covering the opening (2) of the housing (1), through which the light beam is emitted in a main emission direction, so that in the housing (1) a first functional space (8) and a second functional space (9) is formed, the first functional space (8) and the second functional space (9) being separated from one another by a wall (7) which is impermeable to the light beam at least in sections, the first functional space (8) serving as a light source (5) having light generation space (8) and wherein the second functional space (9) is designed as a light distribution space (9) delimited at least in sections by the cover lens (3), de m an optics element (6) provided at a distance from the first optics body (10) is assigned, which scatters the light beam formed by the first optics body (10) to generate a predetermined light distribution, the optics element (6) being a three-dimensional second optics body (6) is formed, which is arranged within the light distribution space (9) delimited by the housing (1), the wall (7) and the cover plate (3), and wherein the first optic body (10) and the second optic body (6) are in size and are designed to correspond in shape and wherein the light beam emitted by the first optic body (10) completely hits the second optic body (6) and illuminates it, and wherein the first optic body (10) is designed as a first part of the wall (7), wherein the first optic body (10) is held by a screen (11) which surrounds the first optic body (10) at least in sections and which is designed as a further part of the wall (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchte für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a lamp for a vehicle according to the preamble of
Aus der
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Leuchte mit einer besseren Homogenität zu realisieren, bei der insbesondere die Lichtquelle selbst nicht als Helligkeitsspot wahrgenommen wird.It is therefore the object of the present invention to realize a lamp with better homogeneity, in which the light source in particular is not perceived as a brightness spot.
Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.The invention has the features of
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die räumliche Trennung von Lichterzeugung einerseits und Lichtverteilung andererseits eine deutlich verbesserte Homogenität der Leuchte erzeugt wird. Dies wird realisiert, in dem die Lichtquelle in einem als Lichterzeugungsraum realisierten ersten Funktionsraum der Leuchte angeordnet ist und dass die Lichtverteilung durch Streuung des Lichtbündels der Lichtquelle realisierende Optikelement einem als Lichtverteilraum ausgebildeten zweiten Funktionsraum der Leuchte zugeordnet ist. Der erste Funktionsraum und der zweite Funktionsraum sind durch eine Wandung vollständig voneinander getrennt. Die Wandung ist zumindest abschnittsweise für das Lichtbündel undurchlässig, insbesondere undurchsichtig ausgebildet. Die undurchsichtigen bzw. undurchlässigen Abschnitte der Wandung versperren den Blick eines Betrachters auf die Lichtquelle mit der Folge, dass Helligkeitsspots vermieden werden.The particular advantage of the invention is that the spatial separation of light generation on the one hand and light distribution on the other hand produces a significantly improved homogeneity of the lamp. This is achieved by arranging the light source in a first functional space of the luminaire designed as a light generation space and by the optical element that implements the light distribution by scattering the light beam of the light source being assigned to a second functional space of the luminaire designed as a light distribution space. The first functional space and the second functional space are completely separated from one another by a wall. The wall is impermeable, in particular opaque, to the light beam at least in sections. The opaque or opaque sections of the wall block an observer's view of the light source, with the result that bright spots are avoided.
Das Optikelement kann beispielsweise als eine optisch wirksame Fläche, insbesondere eine Streufläche ausgebildet sein und/oder als eine in die die Öffnung des Gehäuses abschließende Abschlussscheibe integriert werden. Der erste Optikkörper, welcher das von der Lichtquelle ausgestrahlte Lichtbündel formt und in Richtung des ihm zugeordneten Optikelements abstrahlt, kann beispielsweise als ein Reflektor ausgebildet sein.The optics element can be designed, for example, as an optically effective surface, in particular a diffusing surface, and/or can be integrated as a cover plate that closes the opening of the housing. The first optic body, which shapes the light bundle emitted by the light source and emits it in the direction of the optic element assigned to it, can be designed, for example, as a reflector.
Nach der Erfindung sind der erste Optikkörper und das Optikelement bezüglich ihrer Größe und Kontur (Form) korrespondierend ausgeführt, so dass das vom ersten Optikkörper abgestrahlte Lichtbündel vollständig auf das Optikelement trifft. Vorteilhaft wird durch die vollständige Abstrahlung des Lichtbündels in Richtung des Optikelements eine Wahrnehmung des ersten Optikkörpers durch einen von außen auf die Leuchte schauenden Betrachter vermieden. Der Betrachter nimmt einzig das lichtstreuende Optikelement wahr, in dem er durch die Abschlussscheibe in den Verteilraum der Leucht schaut. Hierdurch erhält die Leuchte ein homogenes Erscheinungsbild. Das von dem ersten Optikkörper in Richtung des Optikelements abgestrahlte Lichtbündel weist keine oder nur eine geringe Streuung auf.According to the invention, the first optic body and the optic element are designed to correspond in terms of their size and contour (shape), so that the light beam emitted by the first optic body strikes the optic element in its entirety. Advantageously, the complete emission of the light beam in the direction of the optical element allows perception of the first optical body by one of avoids the viewer looking at the lamp from the outside. The viewer only perceives the light-scattering optical element by looking through the cover lens into the distribution space of the light. This gives the luminaire a homogeneous appearance. The light beam emitted by the first optic body in the direction of the optic element has little or no scattering.
Nach der Erfindung ist das Optikelement als ein dreidimensionaler zweiter Optikkörper ausgebildet, der innerhalb des durch das Gehäuse, die Wandung und die Abschlussscheibe begrenzten Lichtverteilraums angeordnet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Optikkörper beabstandet zu der Abschlussscheibe, beabstandet zu der Wandung und beabstandet zu dem Gehäuse vorgesehen ist. Vorteilhaft entsteht für einen Betrachter der Eindruck, dass der zweite Optikkörper als in dem Lichtverteilraum frei angeordneter „glühender“ Optikkörper wahrgenommen wird. Hierdurch erhält die Leuchte eine dreidimensionale Erscheinungsform und eine Tiefenwirkung über die insbesondere durch die Geometrie der Abschlussscheibe bestimmte zweidimensionale, flächige Erscheinungsform hinaus. Der zweite Optikkörper kann hierbei besonders homogen ausgeleuchtet werden und die vorgegebene Lichtverteilung besonders gleichmäßig zur Verfügung stellen.According to the invention, the optics element is designed as a three-dimensional second optics body, which is arranged within the light distribution space delimited by the housing, the wall and the cover plate. In particular, it can be provided that the second optical body is provided at a distance from the lens, at a distance from the wall and at a distance from the housing. Advantageously, an observer gets the impression that the second optic body is perceived as a “glowing” optic body freely arranged in the light distribution space. This gives the lamp a three-dimensional appearance and a depth effect beyond the two-dimensional, flat appearance determined in particular by the geometry of the cover lens. In this case, the second optic body can be illuminated in a particularly homogeneous manner and can make the specified light distribution available in a particularly uniform manner.
Nach der Erfindung ist der erste Optikkörper als ein erster Teil der Wandung ausgebildet. Der erste Optikkörper wird hierbei von einer Blende gehalten. Die Blende umgibt den ersten Optikkörper zumindest abschnittsweise und fungiert als ein weiterer Teil der Wandung. Vorteilhaft ergibt sich durch die Integration des ersten Optikkörpers in die Wandung eine besonders kompakte Bauform und eine geringe Bautiefe der Leuchte. Insbesondere kann die Wandung als eine geschlossene Wandung ausgebildet sein, welche den Lichterzeugungsraum vollständig von dem Lichtverteilraum trennt. Der erste Optikkörper bildet hierbei einen lichtdurchlässigen Teil der Wandung, während die Blende einen lichtundurchlässigen Teil der Wandung definiert. Der erste Optikkörper und die Blende können insbesondere auch einteilig als Spritzgießteil mit zwei Komponenten erzeugt sein, wodurch die Montage des Optikkörpers in die Blende entfällt.According to the invention, the first optic body is designed as a first part of the wall. The first optic body is held by a screen. The screen surrounds the first optic body at least in sections and functions as a further part of the wall. The integration of the first optic body into the wall advantageously results in a particularly compact design and a small overall depth of the lamp. In particular, the wall can be designed as a closed wall which completely separates the light generation space from the light distribution space. In this case, the first optic body forms a light-transmitting part of the wall, while the diaphragm defines an opaque part of the wall. The first optics body and the screen can in particular also be produced in one piece as an injection molded part with two components, which means that the assembly of the optics body in the screen is no longer necessary.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Optikkörper derart geformt, dass das von ihm in Richtung des Optikelements abgestrahlten Lichtbündels als ein paralleles Lichtbündel ausgebildet ist. Vorteilhaft lassen sich die lichttechnischen Eigenschaften eines parallelen Lichtbündels sehr gut vorherberechnen mit der Folge, dass die geforderte Lichtverteilung durch das Optikelement mit hoher Genauigkeit ausgebildet werden kann. Insbesondere kann durch ein paralleles Lichtbündel eine besonders homogene Ausleuchtung des Optikelements realisiert und dadurch das homogene Erscheinungsbild der Leuchte begünstigt werden.According to a development of the invention, the first optic body is shaped in such a way that the light beam emitted by it in the direction of the optic element is designed as a parallel light beam. Advantageously, the photometric properties of a parallel light bundle can be calculated very well in advance, with the result that the required light distribution can be formed with high accuracy by the optical element. In particular, a particularly homogeneous illumination of the optical element can be realized by a parallel light beam and the homogeneous appearance of the lamp can thereby be promoted.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Optikkörper zumindest abschnittsweise transparent ausgebildet. Insbesondere kann der erste Optikkörper als ein Linsenoptikkörper, z. B. als ein Fresnellinsenoptikkörper, als ein Lichtleitkörper oder als ein TIR-Reflektor realisiert werden. Vorteilhaft können die optischen Eigenschaften des ersten Optikkörpers genau bestimmt, vorausberechnet und in einfacher Weise den geometrischen Erfordernissen der Leuchte angepasst werden. Der erste Optikkörper kann besonders kompakt bauen und eine homogene Ausleuchtung des Optikelements realisieren.According to a development of the invention, the first optic body is designed to be transparent, at least in sections. In particular, the first optic body as a lens optic body, z. B. be realized as a Fresnel lens optic body, as a fiber optic body or as a TIR reflector. Advantageously, the optical properties of the first optic body can be precisely determined, calculated in advance and adapted to the geometric requirements of the lamp in a simple manner. The first optics body can be particularly compact and can provide homogeneous illumination of the optics element.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind eine Mehrzahl von Optikelementen und eine korrespondierende Anzahl von ersten Optikkörpern vorgesehen. Die Optikelemente und die ersten Optikkörper dienen gemeinsam zur Bereitstellung der vorgegebenen Lichtverteilung, wobei je ein erster Optikkörper und ein Optikelement zusammenwirken. Insbesondere können die Optikelemente beabstandet zueinander, insbesondere nebeneinander bzw. übereinander angeordnet sein und/oder einen unterschiedlichen Abstand zu den korrespondierenden ersten Optikkörpern aufweisen. Vorteilhaft kann durch das Vorsehen einer Mehrzahl von ersten Optikkörpern und Optikelementen eine lichttechnisch wirksame Fläche der Leuchte vergrößert und hinsichtlich ihrer Geometrie in einfacher Weise variiert werden, ohne dass das homogene Erscheinungsbild der Leuchte negativ beeinträchtigt wird. Zudem kann durch die unterschiedlichen Abstände insbesondere von ersten Optikkörpern und Optikelementen eine weiter verbesserte Tiefenwirkung erzeugt werden, die für den Betrachter, welcher aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln von außen auf die Leuchte schaut, immer neue, dreidimensionale Erscheinungsformen der Leuchte realisiert.According to a development of the invention, a plurality of optical elements and a corresponding number of first optical bodies are provided. The optics elements and the first optics bodies together serve to provide the predetermined light distribution, with a first optics body and an optics element each interacting. In particular, the optical elements can be arranged at a distance from one another, in particular next to one another or one above the other and/or have a different distance from the corresponding first optical bodies. Advantageously, by providing a plurality of first optic bodies and optic elements, a surface of the lamp that is effective in terms of lighting technology can be enlarged and varied in a simple manner with regard to its geometry, without negatively affecting the homogeneous appearance of the lamp. In addition, the different distances, in particular from the first optic bodies and optic elements, can produce a further improved depth effect, which always realizes new, three-dimensional appearances of the lamp for the observer who looks at the lamp from outside from different viewing angles.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantages of the invention result from the further dependent claims.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.An exemplary embodiment is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:
-
1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Leuchte und -
2 eine perspektivische Darstellung der lichttechnischen Komponenten der Leuchte mit einer Visualisierung eines Strahlengangs.
-
1 a schematic diagram of a lamp according to the invention and -
2 a perspective view of the lighting components of the lamp with a visualization of a beam path.
Eine erfindungsgemäße Leuchte nach
Die Lichtquelle 5 ist exemplarisch als eine Leuchtdiode realisiert.The
Das Optikelement 6 ist als ein im Inneren des Lichtverteilraums 9 angeordneter, dreidimensional geformter zweiter Optikkörper 6 realisiert. Der zweite Optikkörper 6 ist beabstandet von der Wandung 7, der Abschlussscheibe 3 und dem Gehäuse 1 vorgesehen. Er wird durch nicht dargestellte Halteelemente getragen. Der zweite Optikkörper 6 ist hierbei lediglich exemplarisch als im Wesentlichen quaderförmig dargestellt. Er kann beispielsweise dreieckig, sechseckig, achteckig, trapezförmig, rund bzw. allgemein beliebig geformt sein und beispielsweise als einfache Scheibe mit im Wesentlichen konstanter Scheibenstärke, als - wie vorliegend - offener dreidimensionaler Körper, als massiver dreidimensionaler Körper oder geschlossener Hohlkörper realisiert sein. Der Hohlkörper kann beispielsweise aus zwei miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt werden. Der zweite Optikkörper 6 kann aus einem lichtstreuenden, transluzenten Material gefertigt sein. Ebenso kann der zweite Optikkörper 6 aus einem transparenten, glasklaren oder farbigen Werkstoff bestehen und mit optischen Strukturen belegt sein. Als optische Strukturen können insbesondere Erodier-, Ätz- oder Laserstrukturierungen oder Mikrooptiken vorgesehen sein. Die optischen Strukturen dienen zur Streuung des Lichts.The
Nach einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann das Optikelement 6 in die Abschlussscheibe 3 integriert realisiert sein. Wenigstens ein Teil der Abschlussscheibe 3 wird zur Bildung des Optikelements 6 entsprechend mit optischen Strukturen versehen und dient zur Streuung des Lichtbündels. Auf die Ausbildung eines separaten zweiten Optikkörpers wird hierbei verzichtet.According to an alternative embodiment of the invention that is not shown, the
Die Funktion wird anhand des in
Das auf den zweiten Optikkörper 6 treffende, im Wesentlichen parallele Lichtbündel wird zur Erzeugung der vorgegebenen Lichtverteilung durch den zweiten Optikkörper 6 gestreut und in eine Hauptabstrahlrichtung 12 der Leuchte abgestrahlt. Der zweite Optikkörper ist hierzu insbesondere aus einem lichtstreuenden, transluzenten Material gefertigt oder ist als transparenter, glasklarer oder farbiger Optikkörper 10 realisiert mit optischen Strukturen bzw. Mikrooptiken zur Streuung des von dem ersten Optikkörper 10 geformten, im Wesentlichen parallelen Lichtbündels.The essentially parallel light bundle impinging on the second
Der erste Optikkörper 10 ist räumlich zwischen der Lichtquelle 5 und dem zweiten Optikkörper 6 angeordnet. Der zweite Optikkörper 6 ist beabstandet von dem ersten Optikkörper 10 vorgesehen. In Folge dieser Beabstandung kann ein Betrachter den dreidimensionalen zweiten Optikkörper 6 in verschiedenen Ansichten wahrnehmen. Insbesondere bei einer geschwungenen, in ihrer Form an den Karosserieverlauf eines Fahrzeugs angepassten Abschlussscheibe 3 kann der Betrachter bei seitlichen Betrachtungswinkeln auch hinter den zweiten Optikkörper 6 sehen, d. h. eine Rückansicht desselben wahrnehmen.The first
Da die Lichtquelle 5 räumlich getrennt von dem zweiten Optikkörper 6 in dem Lichterzeugungsraum 8 vorgesehen ist, werden insbesondere durch die Lichtquelle 5 selbst verursachte Helligkeitsspots vermieden. Überdies kann durch die Bildung eines parallelen Lichtbündels in dem ersten Optikkörper 10 eine gleichmäßige Ausleuchtung des das Lichtbündel zur Bildung der vorgegebenen Lichtverteilung streuenden zweiten Optikkörpers 6 realisiert werden. Durch die homogene Ausleuchtung des zweiten Optikkörpers 6 erhält auch dieser ein homogenes Erscheinungsbild. Zugleich wird durch die Vermeidung von Streulicht einzig der zweite Optikkörper 6 vom Betrachter als „vermeintliche Lichtquelle“ wahrgenommen. Er erscheint wie ein „glühender“ Körper, welcher frei bzw. schwebend in dem Lichtverteilraum angeordnet ist. Hierdurch erhält die Leuchte eine über die Flächenform der Abschlussscheibe 3 hinausgehende Tiefenwirkung und ein wertiges Aussehen. Zudem variiert das Aussehen abhängig vom Betrachtungswinkel eines von außen auf die Leuchte schauenden Betrachters.Since the
In einem kalten Zustand der Leuchte, d. h. in einem Nichtbetriebszustand derselben, kann der seitlich von außen auf die Leuchte schauende Betrachter das Optikelement 6 sowie die Wandung 7 mit dem ersten Optikkörper 10 wahrnehmen. Sofern die durch den ersten Optikkörper 10 hindurch wahrnehmbaren Bereiche der Leuchte, d. h. insbesondere die Platine 4 und/oder das Gehäuse 1 im Lichterzeugungsraum 8 farblich auf die Blende 11 abgestimmt sind, tritt der erste Optikkörper 10 in den Hintergrund. Die Leuchte erhält dann auch im kalten Zustand ein homogenes und ansprechendes Aussehen. Zudem kann ein Blick auf die Lichtquelle 5 im Nichtbetriebszustand der Leuchte vermieden werden.In a cold state of the lamp, i. H. in a non-operating state of the same, the observer looking at the light from the side from the outside can perceive the
Nach einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann zur Realisierung einer vorgegebenen Lichtverteilung eine Mehrzahl von ersten Optikkörpern 10 und eine hierzu korrespondierende Anzahl von Optikelementen 6 vorgesehen sein. Die Optikelemente 6 können beabstandet zueinander, insbesondere nebeneinander oder übereinander angeordnet sein und einen unterschiedlichen Abstand zu den ihnen zugeordneten ersten Optikkörper 10 aufweisen. Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Optikelementen 6 und Optikkörpern 10 kann eine optisch wirksame Fläche der Leuchte vergrößert und in ihrer Form variiert werden. Überdies kann der Leuchte ein individuelles Aussehen und damit eine Kennzeichnungsfunktion für das Fahrzeug zukommen. Durch den unterschiedlichen Abstand zwischen Optikelement 6 und Optikkörper 10 kann - bei verschiedenen Betrachtungswinkeln - ein variables Erscheinungsbild der Leuchte abhängig vom Betrachtungswinkel realisiert werden.According to an alternative embodiment of the invention that is not shown, a plurality of first
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- GehäuseHousing
- 22
- Öffnungopening
- 33
- Abschlussscheibelens
- 44
- Platinecircuit board
- 55
- Lichtquellelight source
- 66
- Optikelementoptical element
- 77
- Wandungwall
- 88th
- Lichterzeugungsraumlight generating space
- 99
- Lichtverteilraumlight distribution room
- 1010
- erster Optikkörperfirst optic body
- 1111
- Blendecover
- 1212
- Hauptabstrahlrichtungmain emission direction
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